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NiosⅡ
鎖定
- 中文名
- 軟核處理器
- 外文名
- Nios Ⅱ
- 位 數
- 32位
NiosⅡ綜述
相對於傳統的處理器, Nios Ⅱ系統可以在設計階段根據實際的需求來增減外設的數量和種類。設計者可以使用ALTERA 提供的開發工具SOPC Builder, 在FPGA(現場可編程邏輯門陣列)器件上創建軟硬件開發的基礎平台, 也即用SOPC Builder創建軟核CPU和參數化的接口總線Avalon。在此基礎上, 可以很快地將硬件系統(包括處理器、存儲器、外設接口和用户邏輯電路)與常規軟件集成在單一可編程芯片中。而且, SOPC Builder還提供了標準的接口方式,以便用户將自己的外圍電路做成Nios Ⅱ軟核可以添加的外設模塊。這種設計方式, 更加方便了各類系統的調試。
NiosⅡ分類
Nios II系列包括3種產品,分別是:Nios II/f(快速)——最高的系統性能,中等FPGA使用量;Nios II/s(標準)——高性能,低FPGA使用量;Nios II/e(經濟)——低性能,最低的FPGA使用量。這3種產品具有32位處理器的基本結構單元——32位指令大小,32位數據和地址路徑,32位通用寄存器和32個外部中斷源;使用同樣的指令集架構(ISA),100%二進制代碼兼容,設計者可以根據系統需求的變化更改CPU,選擇滿足性能和成本的最佳方案,而不會影響已有的軟件投入。
NiosⅡ特點介紹
Nios II系列支持使用專用指令。專用指令是用户增加的硬件模塊,它增加了算術邏輯單元(ALU)。用户能為系統中使用的每個Nios II處理器創建多達256個專用指令,這使得設計者能夠細緻地調整系統硬件以滿足性能目標。專用指令邏輯和本身Nios II指令相同,能夠從多達兩個源寄存器取值,可選擇將結果寫回目標寄存器。同時,Nios II系列支持60多個外設選項,開發者能夠選擇合適的外設,獲得最合適的處理器、外設和接口組合,而不必支付根本不使用的硅片功能。 Nios II系列能夠滿足任何應用32位嵌入式微處理器的需要,客户可以將第一代Nios處理器設計移植到某種Nios II處理器上,Altera將長期支持現有FPGA系列上的第一代Nios處理器。另外,Altera提供了一鍵式移植選項,可以升級至Nios II系列。Nios II處理器也能夠在HardCopy器件中實現,Altera還為基於Nios II處理器的系統提供ASIC的移植方式。
NiosⅡ開發環境
Nios II處理器具有完善的軟件開發套件,包括編譯器、集成開發環境(IDE)、JTAG調試器、實時操作系統(RTOS)和TCP/IP協議棧。設計者能夠用Altera Quartus II開發軟件中的SOPC Builder系統開發工具很容易地創建專用的處理器系統,並能夠根據系統的需求添加Nios II處理器核的數量。
使用Nios II軟件開發工具能夠為Nios II系統構建軟件,即一鍵式自動生成適用於系統硬件的專用C/C++運行環境。Nios II集成開發環境(IDE)提供了許多軟件模板,簡化了項目設置。此外,Nios II開發套件包括兩個第三方實時操作系統(RTOS)——MicroC/OS-II(Micrium),Nucleus Plus(ATI/Mentor)以及供網絡應用使用的TCP/IP協議棧。
NiosⅡ總結
長期以來,Altera一直推行嵌入式處理器戰略的原因是,隨着應用的ASIC開發日益受到成本的困擾,OEM日漸轉向FPGA來構建自己的系統。這些系統中絕大多數需要一個處理器,而Altera正是為設計者提供了為FPGA優化的靈活的嵌入式處理器方案,可以滿足16位和32位嵌入式處理器市場的需求。估計到2007年,該市場價值將到達110億美元。